Adição de ácido oxálico e EDTA como agentes quelantes no processo Fenton sob pH 7,0 aplicado ao pós-tratamento de lixiviado de aterro sanitário
Data
2024-04-26
Autores
André Filho, Jonas Marques
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Resumo
O lixiviado produzido em aterro sanitário é composto por elevadas concentrações de matéria orgânica recalcitrante e de nitrogênio amoniacal. O nutriente é oxidado por bactérias aeróbias e os compostos refratários, predominantemente na forma de substâncias húmicas (SH’s), podem ser oxidados por processos físico-químicos, como os Processos Oxidativos Avançados (POAs). O processo Fenton é um POA que promove a oxidação química da matéria orgânica por meio da geração de radicais hidroxil (·OH), resultado da reação entre os íons ferrosos (Fe2+) e o peróxido de hidrogênio (H2O2) em um meio ácido. Nesta pesquisa foi avaliado o desempenho da adição de agentes quelantes (Lig) no processo Fenton sob pH 7,0 aplicado ao pós-tratamento de lixiviado de aterro sanitário em função da remoção de matéria orgânica recalcitrante. O efluente foi coletado na Central de Tratamento de Resíduos (CTR) de Londrina/PR e foi tratado por um sistema experimental constituído por um processo biológico seguido pelo processo Fenton. Os ensaios foram realizados em escala de bancada e divididos em duas etapas. A Etapa 01 teve caráter exploratório com intuito de auxiliar o desenvolvimento do planejamento fatorial fracionário da Etapa 02. Nesta última etapa, foram analisadas as seguintes variáveis independentes: H2O2 (mM), Fe2+ (mM) e AO (g). Durante a Etapa 01 (Pesquisa Exploratória) testou-se a utilização de ácido oxálico (AO) e EDTA como ligantes químicos em pH 5,0 e 7,0, com as seguintes concentrações de reagentes: H2O2= 580 Mm e Fe2+= 20 mM. As reações de oxidação química não foram favorecidas em pH 5,0. Com o pH reacional neutro obteve-se 18,7% de remoção máxima de DQO por oxidação com uso de EDTA (21,9% de remoção global máxima) e 22,6% de remoção máxima de DQO por oxidação com a adição de AO (50,5% de remoção global máxima), esse último provou-se como o agente quelante mais eficiente. Para a Etapa 02, utilizou-se apenas o AO, que apresentou remoção máxima de matéria orgânica recalcitrante igual a 74,2%, sendo 35,4% durante a etapa de oxidação para as seguintes dosagens de reagentes: H2O2= 290 mM, Fe2+= 25 mM e AO= 2,0 g. Os resultados comprovam que os complexos Fe2+/Fe3+ -AO mantiveram os íons de ferro solúveis em pH reacional 7,0, ao passo que garantiram a produção dos radicais ·OH, favorecendo um ganho de eficiência e operacional ao sistema de tratamento proposto. Assim, o pré-tratamento biológico possibilitou a oxidação biológica do nitrogênio amoniacal e o pós-tratamento físico-químico composto por oxidação química e coagulação/floculação e sedimentação, como parte do processo Fenton modificado com adição de agentes quelantes, promoveu a degradação dos compostos aromáticos. Modelos preditivos para a determinação da dosagem de reagentes não são adequados devido a variabilidade do lixiviado
Descrição
Palavras-chave
Processo Fenton, Lixiviado, Oxidação química, PH neutro, Quelantes, Chorume, Tratamento de efluentes